河南省许昌高级中学2023-2024学年高一上学期期末数学模拟试卷
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这是一份河南省许昌高级中学2023-2024学年高一上学期期末数学模拟试卷,共19页。试卷主要包含了函数f=lg2的定义域是,已知函数f等内容,欢迎下载使用。
1.已知全集U=R,集合A={x|y=2x-x2,集合B={y|y=2x,x∈R},则(∁RA)∩B=( )
A.{x|x>2}B.{x|0<x≤1}C.{x|1<x≤2}D.{x|x<0}
2.函数f(x)=lg2(1-x)的定义域是( )
A.(﹣∞,1)B.(0,+∞)C.(0,1)D.(﹣∞,0]
3.三个数lgπ0.3,3π,sinπ10的大小关系是( )
A.lgπ0.3<sinπ10<3π
B.lgπ0.3<3π<sinπ10
C.sinπ10<lgπ0.3<3π
D.3π<lgπ0.3<sinπ10
4.若“∃x∈[1,2],使2x2﹣λx+1<0成立”是假命题,则实数λ的取值范围是( )
A.(﹣∞,22]B.[22,92]C.(﹣∞,3]D.[92,+∞)
5.已知函数f(x)=lnx-1x+1+asinx+2,且f(m)=5,则f(﹣m)=( )
A.﹣5B.﹣3C.﹣1D.3
6.若x,y是正数,则(x+12y)2+(y+12x)2的最小值是( )
A.3B.72C.4D.92
7.将函数y=2sinωx(ω>0)的图象向左平移φω(0<φ≤π2)个单位长度后,再将所得的图象向下平移一个单位长度得到函数y=g(x)的图象,且y=g(x)的图象与直线y=1相邻两个交点的距离为π,若g(x)>﹣1对任意x∈(-π12,π3)恒成立,则φ的取值范围是( )
A.[π12,π2]B.[π6,π3]C.[π12,π3]D.[π6,π2]
8.已知函数f(x)=2-|x|,x≤2(x-2)2,x>2,函数g(x)=b﹣f(2﹣x),其中b∈R,若函数y=f(x)﹣g(x)恰有4个零点,则b的取值范围是( )
A.(74,+∞)B.(﹣∞,74)C.(0,74)D.(74,2)
二.多选题(共4小题,满分20分,每小题5分)
(多选)9.已知关于x的不等式ax2+bx+c>0的解集为(﹣3,4),则( )
A.a<0
B.不等式bx+c>0的解集是{x|x>﹣12}
C.函数y=ax2+bx+c的零点为(﹣3,0)和(4,0)
D.不等式cx2﹣bx+a>0的解集为(-∞,-14)∪(13,+∞)
(多选)10.已知函数f(x)=-x2-2x,x≤0|lg2x|,x>0,若x1<x2<x3<x4,且f(x1)=f(x2)=f(x3)=f(x4),则下列结论正确的是( )
A.x1+x2=﹣1B.x3x4=1
C.1<x4<2D.0<x1x2x3x4<1
(多选)11.已知正数x、y、z满足3x=4y=6z,则下列说法中正确的是( )
A.x+y>(32+2)zB.xy>2z2
C.1x+12y=1zD.3x>4y>6z
(多选)12.已知函数f(x)=sin(ωx+φ)(ω>0,0<φ<π),将y=f(x)的图象上所有点向右平移2π3个单位长度,然后横坐标缩短为原来的12倍,纵坐标不变,得到函数y=g(x)的图象.若g(x)为偶函数,且最小正周期为π2,则下列说法正确的是( )
A.y=f(x)的图象关于(π12,0)对称
B.f(x)在(0,5π12)上单调递减
C.g(x)≥12的解为[π6+kπ2,π3+kπ2](k∈Z)
D.方程f(x)=g(x2)在(0,5π4)上有2个解
三.填空题(共4小题,满分20分,每小题5分)
13.已知x>0,y>﹣1,且x+y=1,则x2+3x+y2y+1的最小值为 .
14.已知函数f(x)=2|x|,x≤0|lnx|,x>0,则函数g(x)=f2(x)﹣3f(x)+2零点的个数是 .
15.已知函数f(x)=(m﹣2)xm是幂函数,若f(k2+3)+f(9﹣8k)≤0,则实数k的最大值是 .
16.若两个锐角α,β满足1+cs2α2csα+sin2α=1-cs2βsin2β,则cs(α+2β+π3)= .
四.解答题(共6小题,满分70分)
17.(10分)化简求值:
(1)0.2552×0.5-4-(338)-23-(3-π)0+0.064-13+4(-2)4;
(2)lg39+12lg25+lg2-lg49×lg38+2lg23-1+lne.
18.(12分)已知cs(α-π3)=33+16sinα.
(1)求tanα的值;
(2)求2sin(2α+π2)-sin(2α+π)的值.
19.(12分)已知f(x)=2sinxcsx+23cs(x-π4)cs(x+π4).
(1)求函数f(x)的单调递减区间:
(2)若函数g(x)=f(x)﹣4k﹣2sin2x在区间[π12,7π12]上有唯一零点,求实数k的取值范围.
20.(12分)筒车是我国古代发明的一种水利灌溉工具,因其经济又环保,至今还在农业生产中得到使用.现有一个筒车按逆时针方向匀速转动,每分钟转动5圈,如图,将该筒车抽象为圆O,筒车上的盛水桶抽象为圆O上的点P,已知圆O的半径为4m,圆心O距离水面2m,且当圆O上点P从水中浮现时(图中点P)开始计算时间.
(1)根据如图所示的直角坐标系,将点P到水面的距离h(单位:m在水面下,h为负数)表示为时间t(单位:s)的函数,并求t=13时,点P到水面的距离;
(2)在点P从P0开始转动的一圈内,点P到水面的距离不低于4m的时间有多长?
21.(12分)已知函数f(x)=lg3(x2﹣2ax+3a).
(1)若f(x)的定义域为R,求a的取值范围;
(2)若f(x)的值域为R,求a的取值范围;
(3)若f(x)在[1,2]上单调,求a的取值范围.
22.(12分)如果函数f(x)存在零点α,函数g(x)存在零点β,且|α﹣β|<n,则称f(x)与g(x)互为“n度零点函数”.
(1)证明:函数y=e1﹣x﹣1与y=lg2x+32互为“1度零点函数”.
(2)若函数f(x)=x2+2x+4a+1,x<-1,lga(ax+2a),x≥-1(a>14,且a≠1)与函数y=ln(2﹣x)互为“2度零点函数”,且函数g(x)=|f(x)|﹣|x﹣2|有三个零点,求a的取值范围.
2023-2024学年河南省高一(上)期末数学模拟试卷
一.选择题(共8小题,满分40分,每小题5分)
1.已知全集U=R,集合A={x|y=2x-x2,集合B={y|y=2x,x∈R},则(∁RA)∩B=( )
A.{x|x>2}B.{x|0<x≤1}C.{x|1<x≤2}D.{x|x<0}
【解答】解:∵全集U=R,
集合A={x|y=2x-x2}={x|2x﹣x2≥0}={x|0≤x≤2},
∴∁RA={x|x<0,或x>2},
∵B={y|y=2x,x∈R}={y|y>0},∴(∁RA)∩B={x|x>2}.
故选:A.
2.函数f(x)=lg2(1-x)的定义域是( )
A.(﹣∞,1)B.(0,+∞)C.(0,1)D.(﹣∞,0]
【解答】解:由1-x>0lg2(1-x)≥0,得1-x>01-x≥1,解得x≤0,所以函数的定义域为(﹣∞,0].
故选:D.
3.三个数lgπ0.3,3π,sinπ10的大小关系是( )
A.lgπ0.3<sinπ10<3π
B.lgπ0.3<3π<sinπ10
C.sinπ10<lgπ0.3<3π
D.3π<lgπ0.3<sinπ10
【解答】解:∵lgπ0.3<lgπ1=0,3π>30=1,0<sinπ10<1,∴lgπ0.3<sinπ10<3π.
故选:A.
4.若“∃x∈[1,2],使2x2﹣λx+1<0成立”是假命题,则实数λ的取值范围是( )
A.(﹣∞,22]B.[22,92]C.(﹣∞,3]D.[92,+∞)
【解答】解:若“∃x∈[1,2],使得2x2﹣λx+1<0成立”是假命题,
即“∃x∈[1,2],使得λ>2x+1x成立”是假命题,
故∀x∈[1,2],λ≤2x+1x恒成立,
令f(x)=2x+1x,x∈[1,2],故f(x)在[1,2]递增,f(x)min=f(1)=3,
∴λ≤3,
故选:C.
5.已知函数f(x)=lnx-1x+1+asinx+2,且f(m)=5,则f(﹣m)=( )
A.﹣5B.﹣3C.﹣1D.3
【解答】解:根据题意,函数f(x)=lnx-1x+1+asinx+2,
则f(﹣x)=ln-x-1-x+1+asin(﹣x)+2=﹣lnx-1x+1-asinx+2,则有f(x)+f(﹣x)=4,
故f(m)+f(﹣m)=4,若f(m)=5,则f(﹣m)=﹣1,
故选:C.
6.若x,y是正数,则(x+12y)2+(y+12x)2的最小值是( )
A.3B.72C.4D.92
【解答】解:∵x,y是正数,∴(x+12y)2+(y+12x)2≥2(xy+14xy+1),
等号成立的条件是x+12y=y+12x,解得x=y,①
又xy+14xy≥2xy×14xy=1等号成立的条件是xy=14xy②
由①②联立解得x=y=22,即当x=y=22时(x+12y)2+(y+12x)2的最小值是4
故选:C.
7.将函数y=2sinωx(ω>0)的图象向左平移φω(0<φ≤π2)个单位长度后,再将所得的图象向下平移一个单位长度得到函数y=g(x)的图象,且y=g(x)的图象与直线y=1相邻两个交点的距离为π,若g(x)>﹣1对任意x∈(-π12,π3)恒成立,则φ的取值范围是( )
A.[π12,π2]B.[π6,π3]C.[π12,π3]D.[π6,π2]
【解答】解:将函数y=2sinωx(ω>0)的图象向左平移φω(0<φ≤π2)个单位长度后,
再将所得的图象向下平移一个单位长度,
得g(x)=2sinω(x+φω)﹣1=2sin(ωx+φ)﹣1,
又y=g(x)的图象与直线y=1相邻两个交点的距离为π,得T=π,即ω=2ππ=2.
∴g(x)=2sin(2x+φ)﹣1,
当x∈(-π12,π3)时,2x+φ∈(-π6+φ,2π3+φ),
∵g(x)>-1,0<φ≤π2,∴-π6+φ≥02π3+φ≤π,解得π6≤φ≤π3.∴φ的取值范围是[π6,π3].
故选:B.
8.已知函数f(x)=2-|x|,x≤2(x-2)2,x>2,函数g(x)=b﹣f(2﹣x),其中b∈R,若函数y=f(x)﹣g(x)恰有4个零点,则b的取值范围是( )
A.(74,+∞)B.(﹣∞,74)C.(0,74)D.(74,2)
【解答】解:∵g(x)=b﹣f(2﹣x),
∴y=f(x)﹣g(x)=f(x)﹣b+f(2﹣x),
由f(x)﹣b+f(2﹣x)=0,得f(x)+f(2﹣x)=b,
设h(x)=f(x)+f(2﹣x),
若x≤0,则﹣x≥0,2﹣x≥2,
则h(x)=f(x)+f(2﹣x)=2+x+x2,
若0≤x≤2,则﹣2≤﹣x≤0,0≤2﹣x≤2,
则h(x)=f(x)+f(2﹣x)=2﹣x+2﹣|2﹣x|=2﹣x+2﹣2+x=2,
若x>2,﹣x<﹣2,2﹣x<0,
则h(x)=f(x)+f(2﹣x)=(x﹣2)2+2﹣|2﹣x|=x2﹣5x+8.
即h(x)=x2+x+2,x≤02,0<x≤2x2-5x+8,x>2,
作出函数h(x)的图象如图:
当x≤0时,h(x)=2+x+x2=(x+12)2+74≥74,
当x>2时,h(x)=x2﹣5x+8=(x-52)2+74≥74,
故当b=74时,h(x)=b,有两个交点,
当b=2时,h(x)=b,有无数个交点,
由图象知要使函数y=f(x)﹣g(x)恰有4个零点,
即h(x)=b恰有4个根,
则满足74<b<2,
故选:D.
二.多选题(共4小题,满分20分,每小题5分)
(多选)9.已知关于x的不等式ax2+bx+c>0的解集为(﹣3,4),则( )
A.a<0
B.不等式bx+c>0的解集是{x|x>﹣12}
C.函数y=ax2+bx+c的零点为(﹣3,0)和(4,0)
D.不等式cx2﹣bx+a>0的解集为(-∞,-14)∪(13,+∞)
【解答】解:关于x的不等式ax2+bx+c>0的解集为(﹣3,4),
所以a<0,且﹣3和4是关于x的方程ax2+bx+c=0的两根,
由韦达定理得-3+4=-ba-3×4=ca,则b=﹣a,c=﹣12a,所以A正确;
不等式bx+c>0即为﹣ax﹣12a>0,解得x>﹣12,所以B正确;
因为﹣3和4是关于x的方程ax2+bx+c=0的两根,
函数y=ax2+bx+c的零点为﹣3和4,故C错误;
不等式cx2﹣bx+a>0即为﹣12ax2+ax+a>0,即12x2﹣x﹣1>0,解得x<-14或x>13,
所以不等式cx2﹣bx+a>0的解集为(-∞,-14)∪(13,+∞),所以D正确.
故选:ABD.
(多选)10.已知函数f(x)=-x2-2x,x≤0|lg2x|,x>0,若x1<x2<x3<x4,且f(x1)=f(x2)=f(x3)=f(x4),则下列结论正确的是( )
A.x1+x2=﹣1B.x3x4=1
C.1<x4<2D.0<x1x2x3x4<1
【解答】解:由函数f(x)=-x2-2x,x≤0|lg2x|,x>0,作出其函数图象:
由图可知,x1+x2=﹣2,﹣2<x1<﹣1;
当y=1时,|lg2x|=1,有 x=12,2;
所以12<x3<1<x4<2;
由f(x3)=f(x4)有|lg2x3|=|lg2x4|,即lg2x3+lg2x4=0;
所以x3x4=1;
则x1x2x3x4=x1x2=x1(﹣2﹣x1)=-(x1+1)2+1∈(0,1);
故选:BCD.
(多选)11.已知正数x、y、z满足3x=4y=6z,则下列说法中正确的是( )
A.x+y>(32+2)zB.xy>2z2
C.1x+12y=1zD.3x>4y>6z
【解答】解:x、y、z>0,令3x=4y=6z=t(t>1),则x=lg3t,y=lg4t,z=lg6t.
x+yz=xz+yz=lg3tlg6t+lg4tlg6t=lg6lg3+lg62lg2=32+(lg2lg3+lg32lg2)>32+2lg2lg3×lg32lg2=32+2,故A正确;
xyz2=xz⋅yz=lg6lg3•lg62lg2=(lg2+lg3)22lg2lg3=1+12(lg2lg3+lg3lg2)>1+lg2lg3×lg3lg2=2,故B正确;
1x+12y=1lg3t+12lg4t=lgt3+12lgt4=lgt6=1z,故C正确;
4x=4lgt3=lgt81,3y=3lgt4=lgt64,因为t>1,所以4x>3y,即3x<4y,故D错误.
故选:ABC.
(多选)12.已知函数f(x)=sin(ωx+φ)(ω>0,0<φ<π),将y=f(x)的图象上所有点向右平移2π3个单位长度,然后横坐标缩短为原来的12倍,纵坐标不变,得到函数y=g(x)的图象.若g(x)为偶函数,且最小正周期为π2,则下列说法正确的是( )
A.y=f(x)的图象关于(π12,0)对称 B.f(x)在(0,5π12)上单调递减
C.g(x)≥12的解为[π6+kπ2,π3+kπ2](k∈Z) D.方程f(x)=g(x2)在(0,5π4)上有2个解
【解答】解:由f(x)=sin(ωx+φ)(ω>0,0<φ<π)图象上所有点向右平移2π3个单位长度,
可得y=sin(ωx-2πω3+φ),然后横坐标缩短为原来的12倍,纵坐标不变,可得y=sin(2ωx-2πω3+φ),
所以g(x)=sin(2ωx-2πω3+φ),∵g(x)为偶函数,且最小正周期为π2,可得ω=2,φ=5π6;
那么f(x)=sin(2x+5π6),
对于A:当x=π12时,f(π12)=0,可得y=f(x)的图象关于(π12,0)对称,∴A正确;
对于B:令π2≤2x+5π6≤3π2,解得-π6≤x≤π3,可知f(x)在(0,5π12)上不是单调递减,∴B错误;
对于C:g(x)≥12,即﹣cs4x≥12,即2π3+2kπ≤4x≤4π3+2kπ,k∈Z
解得π6+kπ2≤x≤π3+kπ2,∴C正确;
对于D:f(x)=g(x2),即sin(2x+5π6)=﹣cs2x,即sin(2x+5π6)+cs2x=0
∴32cs2x-32sin2x=3cs(2x+π3)=0,即cs(2x+π3)=0,∵x∈(0,5π4),∴2x+π3∈(π3,3π),
根据余弦函数的图像,可得方程f(x)=g(x2)在(0,5π4)上有3个解.∴D错误;故选:AC.
三.填空题(共4小题,满分20分,每小题5分)
13.已知x>0,y>﹣1,且x+y=1,则x2+3x+y2y+1的最小值为 2+3 .
【解答】x2+3x+y2y+1=x+3x+(y+1)2-2(y+1)+1y+1=x+3x+(y+1)+1y+1-2
=3x+1y+1=12(3x+1y+1)(x+y+1)=12(3+1+3(y+1)x+xy+1)≥12(4+23)=2+3,
当且仅当3(y+1)x=xy+1时,即x=3-3,y=3-2时取等号,故x2+3x+y2y+1最小值为2+3,
14.已知函数f(x)=2|x|,x≤0|lnx|,x>0,则函数g(x)=f2(x)﹣3f(x)+2零点的个数是 6 .
【解答】解:令g(x)=0,即f2(x)﹣3f(x)+2=0,解得f(x)=1或f(x)=2,
作出函数f(x)的图象如图,
由图可知,方程f(x)=1有3个实数解,f(x)=2有3个实数解,且均互不相同,
所以g(x)=0的实数解有6个,所以函数g(x)=f2(x)﹣3f(x)+2零点的个数是6个.
15.已知函数f(x)=(m﹣2)xm是幂函数,若f(k2+3)+f(9﹣8k)≤0,则实数k的最大值是 6 .
【解答】解:∵函数f(x)=(m﹣2)xm是幂函数,
∴m﹣2=1,m=3,f(x)=x3,故函数f(x)为奇函数,且在R上单调递增.
若f(k2+3)+f(9﹣8k)≤0,则f(k2+3)≤f(8k﹣9),∴k2+3≤8k﹣9,求得2≤k≤6,
实数k的最大值为6,
16.若两个锐角α,β满足1+cs2α2csα+sin2α=1-cs2βsin2β,则cs(α+2β+π3)= -32 .
【解答】解:因为两个锐角α,β满足1+cs2α2csα+sin2α=1-cs2βsin2β,所以2cs2α2csα+2sinαcsα=2sin2β2sinβcsβ,
即csα1+sinα=sinβcsβ=tanβ,所以cs2α2-sin2α2(sinα2+csα2)2=csα2-sinα2csα2+sinα2=tanβ,即1-tanα21+tanα2=tan(π4-α2)=tanβ,
因为α,β为锐角,所以0<π4-α2<π4,0<β2<π4,所以π4-α2=β,所以α+2β=π2,
则cs(α+2β+π3)=-sinπ3=-32.
故答案为:-32.
四.解答题(共6小题,满分70分)
17.(10分)化简求值:
(1)0.2552×0.5-4-(338)-23-(3-π)0+0.064-13+4(-2)4;
(2)lg39+12lg25+lg2-lg49×lg38+2lg23-1+lne.
【解答】解:(1)原式=2-5×24-49-1+52+2=12-49-1+52+2=329.
(2)原式=4+1-lg23×3lg32+32+12=4+1-3+2=4.
18.(12分)已知cs(α-π3)=33+16sinα.
(1)求tanα的值;(2)求2sin(2α+π2)-sin(2α+π)的值.
【解答】解:(1)因为cs(α-π3)=33+16sinα,
所以12csα+32sinα=33+16sinα,即12csα=16sinα,所以tanα=sinαcsα=1216=3.
(2)2sin(2α+π2)-sin(2α+π)=2cs2α+sin2α
=2(cs2α-sin2α)+2sinαcsαsin2α+cs2α=2(1-tan2α)+2tanαtan2α+1=2×(1-32)+2×332+1=-1.
19.(12分)已知f(x)=2sinxcsx+23cs(x-π4)cs(x+π4).
(1)求函数f(x)的单调递减区间:
(2)若函数g(x)=f(x)﹣4k﹣2sin2x在区间[π12,7π12]上有唯一零点,求实数k的取值范围.
【解答】解:因为f(x)=2sinxcsx+23cs(x-π4)cs(x+π4)
=sin2x+23sin(x+π4)cs(x+π4)=sin2x+3sin(2x+π2) =sin2x+3cs2x=2sin(2x+π3),
(1)令2x+π3∈[2kπ+π2,2kπ+3π2]k∈Z,解得x∈[kπ+π12,kπ+7π12]k∈Z,
故函数f(x)的单调递减区间为[kπ+π12,kπ+7π12]k∈Z;
(2)函数g(x)在区间[π12,7π12]上有唯一零点,
等价于方程g(x)=0即f(x)=2(2k+sin2x)在[π12,7π12]上有唯一实数根,
所以2k=sin(2x+π3)﹣sin2x=-12sin2x+32cs2x=cs(2x+π6),
设h(x)=cs(2x+π6),x∈[π12,7π12],则2x+π6∈[π3,4π3],
根据函数h(x)在x∈[π12,7π12]上的图象,要满足y=2k与y=h(x)有唯一交点,
只需-12<2k≤12或2k=﹣1,解得-14<k≤14或k=-12,故实数k的取值范围为(-14,14]∪{-12}.
20.(12分)筒车是我国古代发明的一种水利灌溉工具,因其经济又环保,至今还在农业生产中得到使用.现有一个筒车按逆时针方向匀速转动,每分钟转动5圈,如图,将该筒车抽象为圆O,筒车上的盛水桶抽象为圆O上的点P,已知圆O的半径为4m,圆心O距离水面2m,且当圆O上点P从水中浮现时(图中点P)开始计算时间.
(1)根据如图所示的直角坐标系,将点P到水面的距离h(单位:m在水面下,h为负数)表示为时间t(单位:s)的函数,并求t=13时,点P到水面的距离;
(2)在点P从P0开始转动的一圈内,点P到水面的距离不低于4m的时间有多长?
【解答】解:(1)设P(x,y),则点P到水面的距离h=2+y;由题可知,OP0与Ox的夹角为π6;
OP在时间t转过的角度为5×2π60×t=π6t;由图可知,点P的纵坐标y=4sin(-π6+π6t);
因此,则点P到水面的距离h=2+y=4sin(π6t-π6)+2;
当t=13时,h=4sin(π6×13-π6)+2=2,所以点P到水面的距离为2m.
(2)根据题意,点P到水面的距离不低于4m,应满足:
4sin(π6t-π6)+2≥4,得sin(π6t-π6)≥12;
因为筒车转动一圈需要12秒,从P0开始转动一圈,则0≤t≤12,
得-π6≤π6t-π6≤11π6,所以π6≤π6t-π6≤5π6,
解得2≤t≤6;因此在点P从P0开始转动的一圈内,点P到水面的距离不低于4m的时间有4s.
21.(12分)已知函数f(x)=lg3(x2﹣2ax+3a).
(1)若f(x)的定义域为R,求a的取值范围;
(2)若f(x)的值域为R,求a的取值范围;
(3)若f(x)在[1,2]上单调,求a的取值范围.
【解答】解:(1)若f(x)的定义域为R,则x2﹣2ax+3a>0对任意实数x恒成立,
则Δ=4a2﹣12a<0,即0<a<3,∴a的取值范围是(0,3);
(2)若f(x)的值域为R,则x2﹣2ax+3a能够取到大于0的所有实数,
则Δ=4a2﹣12a≥0,即a≤0或a≥3,∴a的取值范围是(﹣∞,0]∪[3,+∞);
(3)若f(x)在[1,2]上单调,则a≤11-2a+3a>0或a≥24-4a+3a>0,
解得﹣1<a≤1或2≤a<4.∴a的取值范围是(﹣1,1]∪[2,4).
22.(12分)如果函数f(x)存在零点α,函数g(x)存在零点β,且|α﹣β|<n,则称f(x)与g(x)互为“n度零点函数”.
(1)证明:函数y=e1﹣x﹣1与y=lg2x+32互为“1度零点函数”.
(2)若函数f(x)=x2+2x+4a+1,x<-1,lga(ax+2a),x≥-1(a>14,且a≠1)与函数y=ln(2﹣x)互为“2度零点函数”,且函数g(x)=|f(x)|﹣|x﹣2|有三个零点,求a的取值范围.
【解答】证明:(1)由y=e1﹣x﹣1=0,得x=1,
由y=lg2x+32=0,得x=(12)32,
因为0<(12)32<1,所以|1-(12)32|<1,
所以函数y=e1﹣x﹣1与y=lg2x+32互为“1度零点函数”;
解:(2)令y=ln(2﹣x)=0,得x=1,
设f(x)存在零点x0,则|x0﹣1|<2,不等式两边平方得x02-2x0-3<0,即﹣1<x0<3,
当x<﹣1时,f(x)=(x+1)2+4a>0,当x≥﹣1时,令f(x)=lga(ax+2a)=0,得x0=1a-2,
所以-1<1a-2<3,得15<a<1,又∵a>14,∴14<a<1,
函数g(x)=|f(x)|﹣|x﹣2|有三个零点,等价于函数h(x)=|f(x)|与p(x)=|x﹣2|的图象有三个交点,
因为f(x)=lga(ax+2a)=lgaa(x+2)=1+lga(x+2),14<a<1,
所以f(x)在[﹣1,+∞)上单调递减,又因为h(﹣1)=1,h(x)的零点为-1<1a-2<2,
画出h(x)与p(x)在[﹣1,+∞)上的大致图象,如图所示:
由图象可知h(x)与p(x)的图象在[﹣1,+∞)上有两个交点,
所以h(x)与p(x)的图象在(﹣∞,﹣1)上必须有一个交点,
即方程x2+2x+4a+1=﹣x+2在(﹣∞,﹣1)上只有一个解,
化简得﹣x2﹣3x+1=4a在(﹣∞,﹣1)上只有一个解,
设函数q(x)=﹣x2﹣3x+1,所以q(x)的图象与直线y=4a在(﹣∞,﹣1)上有一个交点,
因为q(x)max=q(-32)=134,q(-1)=3,由q(x)的图象可得,4a=134或4a≤3,
即a=1316或14<a≤34.综上,a的取值范围为(14,34]∪{1316}.
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